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Ski mit mindestens einem einstellbaren Versteifungselement und Verfahren zur Herstellung eines Versteifungselementes
Die Erfindung bezieht sich auf einen Ski mit mindestens einem im wesentlichen in dessen Längsrichtung sich erstreckenden, die Biegesteifigkeit des Skikörpers verändernden, einstellbaren Versteifungselement.
Es ist bekannt, Skier mit fest eingebauten Versteifungseinlagen in Form von Profilen od. dgl. zu fertigen, um dem Skikörper eine ausreichende Steifigkeit zu verleihen.
Ferner ist es bekannt, einen Ski mit im Innern des Skikörpers parallel angeordneten Längshohlräumen zu versehen, in denen Seile als Versteifungselemente verschiebbar laufen. Die Seile sind an der Spitze des Skis bzw. im Bereich der hinteren Kante ortsfest mit dem Skikörper verbunden und mit ihren freien Enden in der Mitte des Skis herausgeführt. Diese freien Enden stehen in
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sich der Skikörper nach oben durch. Der Skikörper ist dementsprechend im Fahrverhalten härter. Bei einer Verlängerung der Seile ist der Skikörper dagegen in seinem Fahrverhalten weniger biegesteif.
Infolge der notwendigen Verankerung der Seile ist die Fertigung des bekannten Skis vergleichsweise aufwendig. Die Verankerungsteile müssen gegen Lockern oder gar Herausreissen gesichert und der Ski an diesen Stellen besonders starkwandig ausgebildet sein.
Die Fertigung der erforderlichen Umlenkpunkte bereitet technische Schwierigkeiten. Ein weiterer Mangel ist darin zu erblicken, dass der Skikörper in der biegesteifen Einstellage vorbeansprucht ist, d. h. belastet ist von seiner eigenen Federkraft entgegen der Zugkraft der Seile. Dies kann nicht nur zu einer die Lebensdauer des Skikörpers herabsetzenden Materialermüdung, sondern auch zu einer bleibenden Verformung des Skikörpers führen, wenn dieser unbeabsichtigt in der grössten Spannstellung unbenutzt gelagert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ski der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die vorerwähnten Mängel unter Beibehaltung der Vorteile einer verstellbaren Biegesteifigkeit des Skikörpers vermieden werden.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Versteifungselement stabförmig und mit in verschiedenen Querschnittsrichtungen unterschiedlicher Biegesteifigkeit ausgebildet und drehbar im bzw. auf dem Ski gelagert ist. Durch Drehung des sich zweckmässig über die gesamte Länge des Skis erstreckenden Versteifungselementes kann die senkrecht zur Skilauffläche gerichtete Biegesteifigkeit des Skis ohne Schwierigkeit geändert werden. Dabei ist das Versteifungselement mit Vorteil um seine Mittellängsachse drehbar und parallel zur Skilängsachse angeordnet. Zweckmässig weist das stabförmige Versteifungselement einen zumindest annähernd runden Querschnittsumfang, insbesondere einen kreisförmigen Querschnitt auf.
Es ist möglich, die unterschiedliche Biegesteifigkeit des Versteifungselementes durch mehrere, parallel zu einer geradlinigen Querschnittszone verlaufende, weitere Querschnittszonen mit unterschiedlichem E-Modul zu gewährleisten. Es ist selbstverständlich,
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die unterschiedliche Biegesteifigkeit auch durch unterschiedliche Querschnittsumfangsformen bereitzustellen. Die unterschiedlichen Querschnittsformen können durch eine zu einer Mittelebene des
Versteifungselementes symmetrische, bandförmige Einlage gebildet werden, die einen erheblich höheren
E-Modul als die neben diesen Bandeinlagen angeordneten Querschnittsbereiche des Versteifungs- elementes besitzen. Mit Vorteil sind mehrere bandförmige Einlagen vorgesehen, die sich in ihrer Breite über den gesamten Querschnitt des Versteifungselementes erstrecken.
Es ist klar, dass ein Versteifungselement mit einer Einlage aus einem flachen Band mit hohem E-Modul neben Querschnittszonen mit im übrigen geringen E-Modul hochkant belastet seine grösste Biegesteifigkeit hat. Wenn also das Versteifungselement mit einem derartig eingelegten Band so gedreht wird, dass die bandförmige Einlage hochkant liegt, dann wird die Biegesteifigkeit des Skis wesentlich erhöht. Dagegen wird die Biegesteifigkeit des Skis vermindert, wenn das Versteifungselement so gedreht wird, dass die schmale Bandeinlage eine etwa sich parallel zur Skilauffläche erstreckende Lage einnimmt.
Die gleiche Wirkungsweise ergibt sich, wenn mehrere parallel geschaltete bandförmige Einlagen vorgesehen sind.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele. Fig. 1 zeigt einen Abschnitt eines Skis in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Versteifungselementes im Schnitt. In Fig. 3 ist in schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform eines Versteifungselementes gezeichnet, Fig, 4 zeigt schematisch einen Abschnitt einer weiteren Ausführungsform des Versteifungselementes in Perspektivdarstellung, Fig. 5 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Versteifungselementes in perspektivischer Ansicht schematisch dar und Fig. 6 veranschaulicht eine Ausführungsform des Versteifungselementes in einem teilweisen Längsschnitt.
Der in Fig. l in Form eines Abschnitts dargestellte Ski hat an einer Oberseite vier eingebettete Versteifungselemente --1--, die einen kreisförmigen Querschnitt haben und im wesentlichen aus einem glasfaserverstärkten Epoxyharz --3-- mit einem E-Modul von 60000 bestehen. In der Mitte des Querschnitts des Versteifungselementes ist ein flaches Stahlband --2-- mit einem E-Modul von 2000000 angeordnet, welches in seiner Breite dem Durchmesser des Versteifungselementes-l-- angepasst ist.
In Fig. 2 ist der Querschnitt eines der in Fig. l dargestellten Versteifungselemente-l-gezeichnet, wobei das flache Stahlband --2-- hochkant angeordnet ist. Diese Hochkantstellung des Stahlbandes--2--gibt dem Ski die grösstmögliche Biegesteifigkeit, während die in Fig. 1 gezeichnete Lage des Stahlbandes --2-- dem ski die geringstmögliche Biegesteifigkeit erteilt. Die Versteifungselemente--l--sind stabförmig ausgebildet und drehbar im bzw. auf dem Ski gelagert.
Da die Versteifungselemente--l--über ihre gesamte Länge im Ski mit Ausnahme ihrer Drehbarkeit und einer eventuellen geringen Längsverschiebbarkeit ortsfest am Ski gelagert sind, beeinflusst die Biegesteifigkeit der Versteifungselemente die Steifigkeit des gesamten Skis. Es ist natürlich auch möglich, die Versteifungselemente--l--völlig in den Ski derart einzubetten, dass er eine ebene Oberfläche aufweist. Es ist aber ebenso möglich, die Versteifungselemente--l--oberhalb der Skioberfläche anzuordnen und nur stellenweise am Skikörper drehbar zu lagern. Die Drehung der Versteifungselemente--l--um ihre Mittellängsachse erfolgt zweckmässig über Schwenkhebel, die an
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--1-- angreifen.Zahnräder und Zahnstangen miteinander verbunden sind.
Hiebei ist es zweckmässig, wenn beispielsweise die beiden äusseren Versteifungselemente--l--bei einer Betätigung des Schwenkhebels gegensinnig mit gleichen Winkeln verdreht werden, wobei auch die gegebenenfalls vorhandenen inneren Versteifungselemente--l--ebenfalls gegensinnig verdreht werden, um ein Verspannen bzw.
Verwinden des Skikörpers zu vermeiden.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Versteifungselement--l-aus einem gezogenen, glasfaserverstärkten Polyesterharz --3a-- mit einem E-Modul von 80000, in welchem am Umfang diametral gegenüber zwei schmale bandförmige Einlagen --4-- aus Klaviersaitendrahtstahl eingebettet sind, die einen E-Modul von 2000000 haben. Das Versteifungselement--l-hat in der in Fig. 3 dargestellten Lage bei vertikaler Belastung seine grösste Biegesteifigkeit, die bei zunehmender Verdrehung des Stabes bis zu einem Winkel von 900 ständig abnimmt.
Bei den Ausführungsformen gemäss den Fig. 1 bis 3 sind bandförmige Einlagen-2, 4-- fest im Kunstharz der Querschnittszonen--3, 3a-- angeordnet. Sie können aber in diesen Zonen--3, 3a-auch längsverschiebbar eingebettet sein, um eine Durchbiegung der Versteifungselemente senkrecht zur
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Bandebene nicht zu beeinträchtigen.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Versteifungselement--6--, das die Form eines Rundstabes hat, zwischen zwei halbkreisförmigen Querschnittszonen --3b-- drei parallel nebeneinanderliegende Stahlbänder --7-- angeordnet, die den Querschnitt des Versteifungselementes --6-- mit ihrer Breite durchsetzen. Diese drei Stahlbänder --7-- sind gegeneinander und gegenüber den Querschnittszonen --3b-- längsverschiebbar. Das Versteifungselement --6-- hat eine Ummantelung --8--, die im wesentlichen aus Glasfäden und diese tränkendem und ausgehärtetem Kunstharz besteht.
Durch die längsverschiebbare Anordnung der einzelnen Bestandteile des Versteifungselementes --6-- in FigA ist eine besonders geringe Biegesteifigkeit bei einer senkrecht zu den Breitseiten der Stahlbänder-7-gerichteten Belastung gegeben, während die Biegesteifigkeit bei vertikaler Belastung besonders hoch ist.
In Fig. 5 ist ein Versteifungselement --9-- dargestellt, dessen Querschnittsprofil an zwei gegenüberliegenden Seiten abgeflacht ist. Auch bei dieser Ausführungsform sind zwischen zwei seitlichen Stäben --3c-- aus Kunstharz drei lose nebeneinanderliegende bandförmige Einlagen --10, 11-- angeordnet. Die bandförmigen Einlagen --10-- bestehen aus verstärktem Kunstharz, während die
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--9-- istVersteifungselement-6--in Fig. 4 mit einer Ummantelung--12--versehen.
Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform eines Versteifungselementes--13--besitzt in Längsrichtung eine unterschiedliche Kontur des Querschnitts, wodurch unabhängig von der Zusammensetzung des Querschnitts bereits unterschiedliche Widerstandsmomente zur Gewährleistung einer zusätzlich auch in bezug auf die Länge der Versteifungselemente unterschiedlichen Biegesteifigkeit erhalten werden. Im Längsbereich --14-- des Versteifungselementes --13-- ist dessen Biegesteifigkeit infolge der gleichbleibenden Querschnittskontur konstant. Dagegen wird die
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abnehmenden Querschnitts geringer. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen zwei seitlichen Stäben --3d-- eine bandförmige Einlage --17-- angeordnet.
In den Seitenstäben-3d-sind in verschiedenen Längenbereichen des Versteifungselementes --13-- Einschnitte --16-- vorgesehen, die die Biegesteifigkeit des Versteifungselementes--13--quer zu dessen Längsrichtung weiter verringern.
Wie der Fig. 6 zu entnehmen ist, kann über die einstellbare und wählbare Biegesteifigkeit des Skikörpers hinaus durch entsprechende Formgebung des Versteifungselementes bzw. durch Anordnung von Einschnitten eine gegebenenfalls erwünschte Änderung der Biegesteifigkeit in Längsrichtung zusätzlich erzielt werden.
Das Versteifungselement kann beispielsweise einen elliptischen oder auch rechteckigen Querschnitt haben, wodurch es in Richtung seiner grössten Querschnittsabmessung eine grössere Biegesteifigkeit als senkrecht hiezu hat.
Die Versteifungselemente lassen sich vorteilhaft aus verstärkten Duroplasten im Strangpressverfahren herstellen. Dabei werden durch die profilgebenden Düsen mit Kunstharz getränkte Verstärkungsfasern und/oder -fäden zusammen mit Stahldrähten und/oder Stahlbändern gezogen, worauf eine Härtung des Kunstharzes vorgenommen wird. Anschliessend kann auch die Ummantelung des so gewonnenen stabförmigen Verbindungselementes mit Verstärkungsfasern, -fäden und/oder -drähten erfolgen, die mit härtendem Kunstharz getränkt sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ski mit mindestens einem im wesentlichen in dessen Längsrichtung sich erstreckenden, die Biegesteifigkeit des Skikörpers verändernden, einstellbaren Versteifungselement, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Versteifungselement (1, 6, 9, 13) stabförmig und mit in verschiedenen Querschnittsrichtungen unterschiedlicher Biegesteifigkeit ausgebildet und drehbar im bzw. auf dem Ski (5) gelagert ist.
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